KINETIKA REAKSI

IV KINETIKA REAKSIKinetika reaksi mempelajari mengenai kecepatan reaksi-reaksi kimia dan mekanisme dari reaksi-reaksi tersebut.

Reaksi dikelompokkan dalam dua katagori : Reaksi yang berjalan sangat cepat, seperti reaksi ion atau pembakaran.Reaksi yang berjalan sangat lambat, seperti pengkaratan tidak dapat dipelajari secara kinetik.

Kecepatan reaksi-reaksi, dapat diukur dan kecepatan reaksi tersebut bergantung pada :Jenis reaksiSuhu reaksiKonsentrasi zat pereaksi

Tingkat Reaksi dan MolekularitasKecepatan reaksi adalah kecepatan perubahan konsentrasi pereaksi terhadap waktu.Persamaan : dC/dt

Menurut Hukum Kegiatan Massa :Kecepatan reaksi pada suhu tetap berbanding lurus dengan konsentrasi pengikut-pengikutnya, dan masing-masing berpangkat sebanyak molekul dalam persamaan reaksi, misal :1. A hasilRate = dC/dt = k1 CA 2. 2A hasil Rate = dC/dt = k2 CA23. A + B hasilRate = dC/dt = k2 CA CB4. A + 2B hasilRate = dC/dt = k3 CA CB2 2A + B hasil Rate = dC/dt = k3 CA2 CB

unimolekulerbimolekulertermolekulerMolekularitas : Jumlah molekul pereaksi yang ikut dalam reaksi.Tingkat reaksi:Jumlah molekul pereaksi yang konsentrasinya menentukan kecepatan reaksi.Rekasi Tingkat 1A hasilRate = [dCA/dt] = k1 CAk1= Tetapan kecepatan reaksiCA= Konsentrasi zat A pada saat tSatuan k1 : t-1 Pada saat :t = 0 ; zat A yang terurai = 0 konsentrasi zat A = at = t ; zat A yang bereaksi = x konsentrasi pada waktu t = (a x)

Persamaan di atas menjadi :

Hasil integrasi persamaan di atas adalah :

Untuk mengetahui reaksi tingkat 1 atau bukan dapat dilakukan dengan cara sbb :Nilai konsentrasi awal (a) dan konsentrasi pada setiap waktu (a x) serta waktu t dimasukkan ke dalam persamaan di atas, bila nilai k tetap untuk bermacam-macam nilai (a x), reaksi tingkat 1.Secara grafik dapat dibuat grafik hubungan ln (ax) atau log (ax) terhadap t merupakan garis lurus dan kemiringan grafik (slope) = [k1/2,303] dan nilai k1 diperoleh dari kemiringan grafik, k1 = 2,303 x (slope).

Untuk mengetahui reaksi tingkat 1 atau bukan dapat diketahui dengan cara sebagai berikut :ln (a x) = k1t + ln alog (a x) = [(k1/2,303)t] + log a

Grafik Reaksi Tingkat Satu3. Menentukan waktu yang diperlukan untuk bereaksinya sejumlah tertentu pereaksi, dan waktunya adalah waktu setengah umur (waktu paruh) yaitu waktu yang diperlukan untuk bereaksinya separuh pereaksi.log (ax) slope = [log (ax)/t] T (menit)ln (a/a x) = k1 tt = t1/2 x = ln (a/1/2 a) = k1 t1/2 ln 2 = k1 t1/2

t1/2 = [2,303 log 2]/k1

t1/2 = 0,693/k1

Reaksi tingkat 1

t1/2 : tidak tergantung pada konsentrasi awal Waktu reaksi tingkat satu (detik, jam atau hari)

Reaksi Tingkat 2 A + B hasilPada saat t = 0 a b 0Pada saat t = t (a x)(b x) xdx/dt = k2 (a x)(b x)

a = konsentrasi awal zat Ab = konsentrasi awal zat Bx= a dan b yang bereaksi pada waktu tk2= tetapan kecepatan reaksi

Hasil integrasi persamaan di atas :

Jika konsentrasi A dan B sama atau reaksi yang terjadi dari 2 atom A, maka : 2A hasilPada t = 0 a 0Pada t = t a x xdx/dt = k2 (a x)2

Hasil integrasi persamaan di atas :

Untuk mengetahui reaksi tingkat dua dapat ditentukan sama seperti reaksi tingkat satu dengan cara :Memasukkan nilai a, b, t dan x ke persamaan :

Bila nilai k tetap, maka reaksi tingkat dua.

2. Secara Grafik

Bila reaksi tingkat dua, grafik t vs log [(a-x)/(b-x)] merupakan garis lurus, dengan slope : Slope = [2,303/k2(a - b)]k2 = [2,303/(slope)(a - b)]Untuk konsentrasi yang sama :

3.Waktu setengah paruh tidak dapat digunakan untuk mengetahui tingkat reaksi, sebab konsentrasi A dan B berbeda karena A dan B akan memiliki waktu yang berbeda dalam bereaksi setengah jumlah zat tersebut.

Hal ini dapat di gunakan bila konsentrasi A dan B sama atau kedua atom sama.

Reaksi tingkat dua, t1/2 :: 1/a, umumnya untuk reaksi tingkat n, maka :T1/2 :: 1/(an-1)

Reaksi Tingkat 3A + B + C Hasil

Pada saat t = 0 a b c 0Pada saat t = t (a x)(b x)(c x)

Persamaan di atas agak sukar diintegrasi dan bentuk yang lebih sederhana ialah bila 2 konsentrasi pereaksinya sama.

A + B + C HasilPada saat t = 0 a b = a cPada saat t = t (a x)(a x)(c x)

Persamaan di atas menjadi :

Hasil integrasi diperoleh :

Bila reaksi yang terjadi :2A + B HasilPada saat t = 0 a bPada saat t = t (a 2x)(b x)

Persamaan dari reaksi tersebut adalah

Hasil integrasi diperoleh :

Bentuk yang paling sederhana adalah :3A Hasil

Pada saat t = 0 aPada saat t = t (a x)dx/dt = k (a x)3

Rumus di atas berlaku untuk reaksi :A + B + C Hasil Konsentrasi awal yang sama : a = b = cHasil integrasi diperoleh :

Waktu setengah reaksi, besarnya :

t1/2 = 3/2k3 a2

Reaksi Pseudo OrdeBanyak reaksi-reaksi bimolekuler atau termolekuler tetapi reaksi tersebut orde atau tingkat satu, seperti :

COS + H2O CO2 + H2SReaksi ini merupakan reaksi tingkat satu terhadap COS dan tingkat nol terhadap H2O. Reaksi ini disebut reaksi Pseudo orde karena airnya sangat banyak hingga tidak berpengaruh pada kecepatan reaksi.COS + H2O CO2 + H2SPada t = 0 a bPada t = t (a x) (b x) (b x) b

dx/dt = k2(a x)b = k2b(a x)k = b [2,303/t] log [a/(a x)]